Chapitre 7 : Les roches sédimentaires
: Archive des paysages anciens
Introduction :
On a observé dans le chapitre précédent
le transport des produits de l'érosion par les cours d'eau. Les produits
les plus légers sont facilement transportés.
Ces derniers sont transportés jusqu'à la mer.?
Problème
: Que deviennent les produits de l'érosion à leur arrivée
dans la mer ?
1- La formation des roches sédimentaires.
A- Formation des roches détritiques.
Hypothèses :
- Les produits de l'érosion se déposent au fond de la mer.
- Les produits de l'érosion continuent leur chemin dans la mer.
Vérification :
Expérience
: Observation du dépôt
des particules argileuses.
Dans un bêcher, on dispose des particules argileuses et de l'eau. On
remue pour simuler le courant.
On observe le dépôt des particules argileuses, et la séparation
progressive de l'eau et des particules.
Distribution de la photo de l'embouchure du Mont Saint-Michel.
Si ce dépôt s'effectue à l'embouchure
(donc à l'air), après la séparation de l'eau et des particules
argileuses, L'eau peut s'évaporer.
Observation d'une assiette
remplie de particules argileuses avec de l'eau, et d'une assiette avec des
particules argileuses déshydratées.
Dans l'assiette de droite, l'eau de l'argile s'est
évaporée, l'argile est devenue dure.
Conclusion : Les
particules argileuses à leur arrivée dans la mer se déposent,
puis se déshydratent pour former une roche argileuse.
Définition
: Les particules transportées (argileuses, sabloneuses etc.…), s'appellent
des sédiments, leurs dépôts et la déshydratation
de ces particules s'appellent la diagenèse. Les sédiments qui
subissent la diagenèse forme une roche sédimentaire détritique.
Distribution
polycopié sur la diagenèse.
La diagenèse cosnsiste donc en 2 étapes
essentielles : la compaction des sédiments qui tend à rapprocher
les particules sédimentaires et la déshydratation qui permet
de cimenter les particules sédimentaires entre elles.Selon le type
de particule sédimentaire on obtient une roche sédimentaore
différente :
| Sédiments |
Roche sédimentaire
détritique obtenue après diagenèse |
| Particules
argileuses |
Argile |
| Particules
sableuses |
Grès |
| Particules
calacaire et argileuse |
Marne |
| Graviers
plus ou moins gros |
Conglomérat |
B- Formation des roches calcaires
Rappel : On
a vu dans le chapitre précédent que les roches calcaires étaient
dissoutes par l'eau de pluie.
Conséquence : l'eau de pluie contient du calcaire dissout.(observer
la composition d'une eau minérale en bouteille)
Observation :
Roche calcaire contenant des fossiles (coquilles)
Problème
: Comment une roche calcaire contenant des restes de coquilles se forment-elles
?
Hypothèses :
- Les coquilles d'animaux morts tombent sur le fond de l'eau.
- Le calcaire dissous précipite, et cimente les coquilles entre-elles.
Vérification
: Poly formation du calcaire
On observe que le calcaire dissout dans l'eau de mer,
forme les coquilles des animaux observés précédemment.
A la mort de ces derniers, les coquilles tombent au fond de l'eau et se cimentent
entre-elles (sédimentent) par précipitation du calcaire dissout.
On obtient une roche calcaire dure contenant des coquilles fossilisées.
Conclusion : Les
roches calcaires se forment par précipitation du calcaire dissous dans
l'eau. Certains êtres vivants favorisent la précipitation du
calcaire.
2- Les fossiles : traces du passé.
A- Etude d'un milieu ancien de sédimentation.
Distribution:
Photos
de coquilles d'êtres vivants (mollusques) : Huître, Palourde,
coque avec leur mode et milieu de vie.
Supposons que ces animaux meurent et que leurs coquilles sédimentent
comme expliqué précédement. On retrouve 20 000 années
plus tard ce calcaire coquiller dans la montagne.
Question : Quels renseignements nous indiquent les fossiles contenus dans
ce calcaire coquiller ?
Réponse : Les fossiles trouvés dans ce calcaire nous indiquent
les conditions de vie (température, profondeur de l'eau, climat, courant…),
qui existaient (il y a 20 000 ans) a l'endroit ou l'on a trouvé ce
calcaire. Dans ce cas, eau peu profonde (25 m maximum, température
clémente voire chaude, pas de courant)
Observons
un sable coquiller(grès coquiller), et les fossiles de ce grès
trouvé dans la carrière d'Ormoy.
Quels renseignements nous indiquent les fossiles de ce sable ?
Aucun car on ne connaît pas ces animaux, ils ne vivent plus actuellement.
Problème :
Comment des fossiles d'espèces disparues peuvent-ils nous renseigner
sur le passé ?
Hypothèses :
- On ne peut rien faire
- On compare à des espèces proches (qui leur ressemblent) qui
vivent actuellement.
Vérification : Le
principe de l'actualisme..
Pour résumer, il faut trouver des espèces
actuels ressemblant aux espèces fossiles, et considérer que
ces fossiles du fait de leur ressemblance vivaient dans les mêmes conditions
de vie que les espèces actuelles.
(Le présent nous renseigne sur le passé).
Application : En
appliquant le principe de l'actualisme sur les fossiles du sable d'Ormoy,
quels renseignements nous indiquent ces fossiles ?
On observe que le calliste est proche de la palourde,
et que le cardite est proche de la coque.
Connaissant les milieux et mode de vie de la palourde et de la coque, on peut
supposer que le grès d'Ormoy s'est formé dans une mer peu profonde
(25 m max.) , avec une température clémente voir chaude.
B- Etude d'une succession de roches superposées.
Définition : Une
strate est une couche de roche.
Observation
:Document présentant 2 strates (avec les animaux qu'elles contiennent)
(162 Ko)
1ère strate : Sable d'Ormoy
2ème strate : Calcaire de Beauce.
La strate la plus récente est celle la plus en hauteur?
Problème
: Comment peut-on observer 2 strates différentes superposées
?
Hypothèses :
- Les roches ne se sont pas mises en place en même temps, et ont été
superposées après.
- Les conditions de vie à cet endroit se sont modifiées, la
strate la plus haute a été mise en place après .
Conséquences :
- Si l'hypothèse 1 est vérifiée on verrait des signes
de déplacement, or ce n'est pas le cas.
- Si l'hypothèse 2 est vérifiée, les fossiles du calcaire
de Beauce doivent être différents de ceux du sable d'Ormoy.
Vérification : Etudions plus en détail ces 2 strates.
Fossiles du calcaire de beauce : Planorbes et Limnées.
Ces photos sont à coller dans les 2 cases vides du document précédent.
La strate du calcaire de Beauce présente
des Limnées et des Planorbes. Ces 2 espèces vivent encore actuellement
en eau douce. En appliquant le principe de l'actualisme on peut dire que ce
calcaire s'est formé en eau douce dans les étangs et les lacs.
Conclusion : A
l'endroit du prélèvement, les conditions de vie ont changé
et donc les espèces animales qui vivaient à cet endroit se sont
modifiées. Il y a 35 millions d'années, et jusqu'à 22
millions d'années, le milieu de vie était marin, et les espèces
marines, puis les conditions de vie ont changé, le milieu est devenu
un milieu d'eau douce avec des espèces d'étangs et de lacs.
Problème :
Ces modifications de condition de vie se sont-elles effectuées brutalement,
ou progressivement ?
Conséquences vérifiables :
- Si c'est brutalement on passera d'une strate à l'autre soudainement.
- Si c'est progressif, on trouvera entre les 2 strates des espèces
qui vivent en eau douce et salée.
Vérification : Document sur la strate intermédiaire.
On trouve des espèces qui vivaient dans un milieu lagunaire, c'est
à dire en eau douce et en eau salée.
A coller entre les photos sur le document présentant les 2 strates.
Conclusion : La
transition entre les 2 strates est progressive.
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